JPS63283058A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、２相駆動パルスによって駆動される電荷結合
素子からなる水平レジスタ部を有し、この水平レジスタ
部を転送されてくる信号電荷を出力ゲート部を介して電
荷検出部に転送する様になされた固体撮像装置において
、出力ゲート部の出力ゲート領域の不純物濃度をこの出
力ゲート領域に隣接する水平レジスタ部のストレージ領
域の不純物濃度よりも濃くして、一方の電圧レベルを所
定電圧Ｖ　〔Ｖ〕とし、他方の電圧レベルを０　〔■〕
とする２相駆動パルスによって水平レジスタ部を駆動す
ると共に出力ゲート部の出力ゲート電極を接地し、水平
レジスタ駆動回路の部品数を低減すると共に出力ゲート
部の出力ゲート領域のポテンシャルレベルを安定させる
ことができる様にしたものである。

〔従来の技術〕

従来、電荷結合素子からなる水平レジスタ部を有する固
体撮像装置として第４図にその平面構成を概略的に示す
様なものが提案されている。

この第４図において、（１１はＮ型シリコン基板を示し
、この固体撮像装置においては、このＮ型シリコン基板
（１１の表面側にＰ型領域（２）が設けられると共にこ
のＰ型領域（２）の表面側にホトダイオードからなる受
光素子（３）がマトリクス状に設けられ、入射光に応じ
た信号電荷をこの受光素子（３）において発生させ、こ
の信号電荷を受光素子（３）に蓄積できる様になされて
いる。

またマトリクス状に設けられた受光素子（３）の各列毎
に４相駆動力式の電荷結合素子（以下、ＣＯＤという）
からなる垂直レジスタ部（４）が設けられ、各受光素子
（３）に蓄積された信号電荷を垂直方向、即ち紙面下方
に向かって転送できる様になされている。

また垂直レジスタ部（４）の出力側に同じ＜　ＣＯＤか
らなる水平レジスタ部（５）が設けられ、垂直レジスタ
部（４）を転送されてくる信号電荷を１ライン毎に水平
方向、即ち紙面左側に向かって転送できる様になされて
いる。

また水平レジスタ部（５）の出力側には出力ゲート部（
６）を介して電荷検出部（７）が設けられ、水平レジス
タ部（５）を転送されてくる信号電荷を出力ゲート部（
６）を介して電荷検出部（７）に転送し、この電荷検出
部（７）から導出された出力端子（８）に画像信号を得
ることができる様になされている。

ここに水平レジスタ部（５）は第５図にその一部を示す
様に２相駆動力式を採用する埋め込みチャンネル型のＣ
ＣＤ　（ＢＣＣＤ）によって構成されている。即ち、こ
の固体撮像装置においては、Ｎ型シリコン基板（１）上
に設けられたＰ型領域（２）上に更にＮ型領域（９）が
設けられると共にこのＮ型領域（９）の表面側にこのＮ
型領域（９）よりもＮ型不純物濃度を薄くするＮ−型領
域（１０Ｔ１）及び（１０Ｔ２）が所定間隔で設けられ
、これらＮ−型領域（１０Ｔ１）及び（１０Ｔ２）をい
わゆるトランスファ領域とすると共にこれらＮ−型領域
（１０ｈ）及び（１０Ｔ２）に隣接するＮ型領域（１０
Ｓ１）及び（１０Ｓ２）をいわゆるストレージ領域とす
る電荷転送路（１０）が形成されている。また、これら
トランスファ領域（１０Ｔ１）（１０Ｔ２）及びストレ
ージ領域（１０Ｓｘ）　（１０Ｓ２）上にＳ　ｉ０２層
からなる絶縁層（１１）を介して転送電極をなすトラン
スファ電極（１２Ｔ１）　（１２Ｔ２）及びストレージ
電極（１２Ｓ１）　（１２５２）が設けられている。

この場合、トランスファ電極（１２Ｔ１）とストレージ
電極（１２Ｓ１）とは共通接続され、これらトランスフ
ァ電極（１２Ｓ１）とストレージ電極（１２Ｓ２）とに
第６図Ａ及び第６図Ｂに示すハイレベル電圧を３　〔■
〕とし、ローレベル電圧を−２〔■〕とする２相駆動パ
ルスφＨ１及びφＨ２のうち一方の駆動パルスφＨ１が
供給され、またトランスファ電極（１２Ｔ２）とストレ
ージ電極（１２Ｓ２）とが共通接続され、これらトラン
スファ電極（１２Ｔ２）及びストレージ電極（１２Ｓ２
）に２相駆動パルスφＨ１及びφＨ２のうち他方の駆動
パルスφＨ２が供給される様になされている。この様に
構成されたこの水平レジスタ部（５）においては電荷転
送路（１０）のポテンシャルレベルは２相駆動パルスφ
Ｈ１及びφＨ２の変化に応じて第７図に一点鎖線（１３
）及び破線（１４）で示す様に変化する。この第７図に
おいて水平レジスタ部（５）に対応する部分の一点鎖線
（１３）はトランスファ電極（１２Ｔ１）及びストレー
ジ電極（１２Ｓｘ）にハイレベル電圧３〔■〕が供給さ
れ、トランスファ電極（１１Ｔ２）及びストレージ電極
（１２Ｓ２）にローレベル電圧−２〔■〕が供給された
場合の電荷転送路（１０）のポテンシャルレベルを示し
、また破線（１４）はトランスファ電極（１２ｈ）及び
ストレージ電極（１２Ｓ１）にローレベル電圧−２〔■
〕が供給され、トランスファ電極（１２Ｔ２）及びスト
レージ電極（１２Ｓ２）にハイレベル電圧３　〔■〕が
供給された場合の電荷転送路（１０）のポテンシャルレ
ベルを示している。

また出力ゲート部（６）は第５図に示す様に水平レジス
タ部（５）の最終ビットのストレージ領域（１０Ｓ１）
に連続してＮ型領域からなる出力ゲート領域（１５）を
設けると共にこの出力ゲート領域（１５）上に絶縁層（
１１）を介して出力ゲート電極（１６）を設け、この出
力ゲート電極（１６）を接地することによって構成され
ている。この場合、出力ゲート電極（１６）の電位はＯ
（Ｖ）になるので、出力ゲート領域（１５）のポテンシ
ャルレベルは第７に実線（１７）で示す様に隣接する水
平レジスタ部（５）のストレージ領域（ｌ０ＳＩ）の最
大ポテンシャルレベルと最小ポテンシャルとの間の位置
に設定されるところとなる。

従って、この固体撮像装置では第７図に示す様にトラン
スファ電極（１２Ｔ１）及びストレージ電極（１２Ｓ１
）にハイレベル電圧３　（■）が供給され、トランスフ
ァ電極（１２Ｔ２）及びストレージ電極（１２Ｓ２）に
ローレベル電圧−２〔■〕が供給されたときに、信号電
荷Ｑはストレージ領域（１０Ｓ１）に転送されて、この
ストレージ領域（１０Ｓ１）に蓄積され、その後、トラ
ンスファ電極（１２ｈ）及びストレージ１１１極（１２
Ｓ１）にローレベル電圧−２（Ｖ）が供給され、トラン
スファ電極（１２Ｔ２）及びストレージ電極（１２Ｓ２
）にハイレベル電圧３（Ｖ）が供給されたときに、信号
電圧Ｑはストレージ領域（１０Ｓ１）から出力ゲート領
域（１５）を介して後述する電荷検出部（７）のフロー
ティング・フュージョン領域（１８）に転送される。

また電荷検出部（７）は第５図に示す様にいわゆるフロ
ーティング・ディフュージョン・アンブリファイヤによ
って構成されている。即ち出力ゲート部（６）の出力ゲ
ート領域（１５）に連続してＮ型不純物濃度を比較的濃
くするＮ＋十領領域らなるフローティング・ディフュー
ジョン領域（１８）が設けられ、水平レジスタ部（５）
の電荷転送路（１ｏ）を転送されてくる信号電荷をこの
フローティング・ディフュージョン領域（１８）に蓄積
できる様になされている。また、このフローティング・
ディフュージョン領域（１８）はＭＯＳ　ＦＥＴからな
る増幅器（１９）の入力側に電気的に接続され、フロー
ティング・ディフュージョン領域（１８）に信号電荷が
流入されることによって生ずるこのフローティング・デ
ィフュージョン領域（１８）の電位変化を増幅器（１９
）によって増幅することができる様になされている。ま
たフローティング・ディフュージョン領域（１８）に連
続してＮ型領域からなるプリチャージ・ゲート領域（２
０）とＮ＋＋型領域からなるプリチャージ・ドレイン領
域（２１）とが順次膜けられ、このプリチャージ・ドレ
イン領域（２１）に直流電圧、例えば１５Ｖの直流電圧
■ＰＤが供給されると共にプリチャージ・ゲート領域（
２０）上に絶縁層（１１）を介してプリチャージ・ゲー
ト電極（２２）が設けられ、このプリチャージ・ゲート
電極（２２）に２相駆動パルスφＨ１及びφＨ２に同期
されたハイレベル電圧を９　〔■〕とし、ローレベル電
圧を０（Ｖ）とする所定周期のクロックパルス、いわゆ
るプリチャージ・ゲート・パルスφＰＧが供給され、フ
ローティング・ディフュージョン領域（１８）に流入、
蓄積された信号電荷を所定周期でプリチャージ・ドレイ
ン領域（２１）に掃き出し、フローティング・ディフュ
ージョン領域（１８）を所定電圧、例えば１５Ｖにプリ
チャージすることができる様になされている。

この様に構成されたこの第４図（第５図）例の固体撮像
装置においては、受光素子（３）に蓄積される信号電荷
は垂直レジスタ部（４）、水平レジスタ部（５）及び出
力ゲート部（６）を介して電荷検出部（７）に転送され
、斯る信号電荷に基づく画像信号が出力端子（８）に得
られるところとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、斯る従来の固体撮像装置においては、水
平レジスタ部（５）にハイレベル電圧を正電圧３　〔■
〕とし、ローレベル電圧を負電圧−２（Ｖ）とする２相
駆動パルスφＨ１及びφＨ２を供給する様にされている
ので、斯る２相駆動パルスφＨ１及びφＨ２を形成する
に際し、正電圧電源装置と負電圧電源装置とを必要とし
、このため水平レジスタ駆動回路の部品数が増加すると
いう不都合があると共にこの２相駆動パルスφＨ１及び
φＨ２の電圧がバラツキ易いという不都合もあった。

そこで、斯る不都合を解消する様にした固体撮像装置と
して第８図に示す様なものが提案されている。この固体
撮像装置は、水平レジスタ部（５）に第２図に示すハイ
レベル電圧を５　〔■〕とし、口−レベル電圧を０　〔
■〕とする２相駆動パルスφ８１及びφＨ６を供給する
と共に出力ゲート電極（１６）にこの固体撮像装置に供
給される１５Ｖの直流電圧を分圧回路（２３）で分圧し
た２〔■〕の直流電圧を供給し、またプリチャージ・ゲ
ート電極（２２）にはハイレベル電圧を９　〔Ｖ〕とし
、ローレベル電圧を２〔■〕とするプリチャージ・ゲー
ト・パルスψＰ６を供給する様にし、その他については
、第４図従来例と同様に構成してなるものである。

この様に構成されたこの第８図例の固体撮像装置におい
ては、水平レジスタ部（５）の電荷転送路（１０）及び
出力ゲート部（６）の出力ゲート領域（１５）等につい
て第９図に示す様なポテンシャルを形成することができ
るので、第４図（第５図）従来例と同様に信号電荷を水
平レジスタ（５）の電荷転送路（１０）から出力ゲート
部（６）の出力ゲート領域（１５）を介して電荷検出部
（７）のフローティング・ディフュージョン領域（１８
）に転送することができる。尚、第９図において一点鎖
線（２４）はトランスファ電極（１２Ｔ１）及びストレ
ージ電極（１２Ｓ１）にハイレベル電圧５　〔■〕が供
給され、トランスファ電極（１２Ｔ２）及びストレージ
電極（１２Ｓ２）にローレベル電圧０　〔■〕が供給さ
れたときの水平レジスタ部（５）の電荷転送路（１０）
のポテンシャルレベルを示し、破線（２５）はトランス
ファ電極（１０’ｈ）及びストレージ電極（１０Ｓ１）
にローレベル電圧０（Ｖ）が供給され、トランスファ電
極（１０Ｔ２）及びストレージ電極（１０Ｓ２）にハイ
レベル電圧５〔■〕が供給されたときの水平レジスタ部
（５）の電荷転送路（１０）のポテンシャルレベルを示
している。

ここに、この第８図例の固体撮像装置は、ハイレベル電
圧を５　〔■〕とし、ローレベル電圧を０（Ｖ）とする
２相駆動パルスφＨｆ及びψＨ６を使用する様にしてい
るので、水平レジスタ駆動回路には第４図従来例の場合
と異なり、正電圧電源装置のみを設ければ足り、正電圧
電源装置と負電圧電源装置とを設ける必要がない。従っ
て、この固体撮像装置に依れば、水平レジスタ駆動回路
の部品数を低減することができるという利益がある。ま
た、この様に一方の電圧値を０　〔■〕とする２相駆動
パルスφ８１及びφＨ’ｒはその電圧値をバラツキのな
い安定したものとすることができるので、斯る固体撮像
装置に依れば、電圧値の安定した２相駆動パルスφＨ；
及びφ）１！２で水平レジスタ部を駆動できるという利
益がある。

しかしながら、斯る第８図従゛来例の固体撮像装置にお
いては、この固体撮像装置に供給される１５〔■〕の直
流電圧を抵抗器（２６）と、抵抗器（２７）及びコンデ
ンサ（２８）の並列回路とからなる直列回路によって構
成される分圧回路（２３）によって分圧して２〔■〕の
直流電圧を得、この２〔■〕の直流電圧を出力ゲート電
極（１６）に供給する様にしているため、第４図例に比
し別個に分圧回路（２３）を設けなければならないとい
う不都合があると共に出力ゲート電極（１６）に供給す
る直流電圧のバラツキが大きく、このため、出力ゲート
領域（１５）のバラツキも大きくなっしてまうという不
都合があった。そこで、この場合、外部から直流電圧２
〔■〕を出力ゲート電極（１０）に供給し、Ｚ 斯るバラツキを低減する様にすることが考えられるが、
この様にするときは接続端子が増加すると共に半田付に
よる接続個所が増加し、信頼性を低下するおそれがある
という不都合があった。

本発明は、上述した不都合を解消することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による固体撮像装置は、例えば第Ｆ図〜第３図に
示す様に、一方の電圧レベルを所定電圧Ｖ　〔Ｖ〕とし
、″４也方の電圧レベルを０　　（Ｖ）とする２相駆動
パルスφＨｉ及びφＨ６によって駆動される電荷結合素
子からなる水平レジスタ部（５）と、この水平レジスタ
部（５）の出力側に配され、出力ゲート電極（２９）を
接地すると共に出力ゲート領域（３０）の不純物濃度を
この出力ゲート領域（３０）に隣接する水平レジスタ部
（５）のストレージ領域（１０Ｓｔ）の不純物濃度より
も濃（して出力ゲート領域のポテンシャルレベルをスト
レージ領域（１０Ｓ４）の最大ポテンシャルレベルと最
小ボテンシャルレベルとの間に設定する様になされた出
力ゲート部（３１）と、この出力ゲート部（３１）に隣
接して設けられ、水平レジスタ部（５）から出力ゲート
部（３１）を介して転送されてくる信号電荷を検出し、
この信号電荷に基づく画像信号を得る様になされた電荷
検出部（３２）とを備えたものである。

〔作用〕

斯る本発明においては、一方の電圧レベルを所定電圧Ｖ
　〔Ｖ〕とし、他方の電圧レベルをＯ（Ｖ）とする２相
駆動パルスφＨ（及びφＨ６によって水平レジスタ部（
５）を駆動する様にされているので、第４図従来例の様
に一方の電圧レベルを正電圧、例えば３ｖとし、他方の
電圧レベルを負電圧、例えば−２〔■〕とする２相駆動
パルスφＨ１及びφＨ２を形成する必要がなく、一方の
電圧レベルを所定電圧Ｖ　〔Ｖ〕とし、他方の電圧レベ
ルをＯ（Ｖ）とする２相駆動パルスφＨｆ及びφＨ６を
形成すれば足りる。このため、第４図従来例の場合と異
なり水平レジスタ駆動回路に正電圧電源装置と負電圧電
源装置とを設ける必要がなく、いずれか一方の電源装置
を設ければ足り、その分、水平レジスタ駆動回路の部品
数が低減される。

また本発明においては、出力ゲート電極（２９）を接地
する様になされているので、第８図従来例の場合と異な
り分圧回路（２３）を必要とせず、また出力ゲート領域
（３０）のポテンシャルレベルのバラツキが大幅に低減
される。

また本発明においては、上述の様に一方の電圧レベルを
所定電圧Ｖ　〔Ｖ〕とし、他方の電圧レベルを０　〔■
〕とする２相駆動パルスφＨ（及びφｎ’ｒによって水
平レジスタ部（５）を駆動すると共に出力ゲート電極（
２９）を接地する様になされているが、この様にしても
本発明においては、出力ゲート領域（３０）の不純物濃
度をこの出力ゲート領域（３０）に隣接する水平レジス
タ部（５）のストレージ領域（１０Ｓ１）の不純物濃度
よりも濃くし、出力ゲート領域（３０）のポテンシャル
レベルを出力ゲート領域（３０）に隣接する水平レジス
タ部（５）のストレージ領域（１０Ｓ１）の最大ポテン
シャルレベルと最小ポテンシャルレベルとの間に設定さ
せる様になされいるので、水平レジスタ部（５）を転送
されてくる信号電荷を電荷検出部（３２）にスムースに
転送することができる。

〔実施例〕 以下、第１図〜第３図を参照して本発明による固体撮像
装置の一実施例につき、本発明をインターライン転送方
式を採用する固体撮像装置に適用した場合を例にして説
明しよう。この第１図〜第３図において、第４図〜第９
図に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は
省略する。

本例においても第４図従来例と同様にＮ型シリコン基板
＋１１を用意し、このＮ型シリコン基板（１）の表面側
にＰ型不純物、例えばホウ素Ｂをイオン注入してなるＰ
型頭域（２）を形成すると共にこのＰ型頭域（２）の表
面側に第４図及び第５図に示すと同様に受光素子、垂直
レジスタ部、水平レジスタ部（５）、出力ゲート部（３
１）及び電荷検出部（３２）を設ける。

この場合、受光素子、垂直レジスタ部は第４図従来例と
同様に構成する。即ち、受光素子はホトダイオードによ
り構成し、垂直レジスタ部は４相駆動刃式のＣＣＤによ
って構成する。

また水平レジスタ部（５）は、第４図従来例及び第８図
従来例と同様に構成し、第２図に示すハイレベル電圧を
５　〔■〕とし、ローレベル電圧を０（Ｖ）とする２相
駆動パルスφＨ１及びφＨ６をこの水平レジスタ部（５
）に供給する様にする。この場合、トランスファ電極（
１２’ｈ）及びストレージ電極（１２Ｓ１）には斯る２
相駆動パルスφＨｆ及びφＨ６のうち一方の駆動パルス
φＨＣを供給し、トランスファ電極（１２Ｔ２）及びス
トレージ電極（１２Ｓ２）には斯る２相駆動パルスφＨ
１及びφＨ！２のうち他方の駆動ハルスφＨ６を供給し
、この水平レジスタ部（５）の電荷転送路（１０）のポ
テンシャルレベルを第３図に一点鎖線（３３）及び破線
（３４）で示す様に変化させ得る様にする。尚、この第
３図において一点鎖線（３３）はトランスファ電極（１
２Ｔｉ）及びストレージ電極（１２Ｓｘ）にハイレベル
電圧５　〔■〕が供給され、トランスファ電極（１２Ｔ
２）及びストレージ電極（１２Ｓ２）にローレベル電圧
０　（Ｖ）が供給されたときのポテンシャルレベルを示
し、また破線（３４）はトランスファ電極（１２Ｔ１）
及びストレージ電極（１２Ｓｘ）にローレベル電圧０　
〔Ｖ〕が供給され、トランスファ電極（１２Ｔ２）及び
ストレージ電極（１２Ｓ２）にハイレベル電圧５〔■〕
が供給されたときのポテンシャルレベルを示している。

また出力ゲート部（３１）は第１図に示す様に水平レジ
スタ部（５）のストレージ領域（１０Ｓ１）に連続して
このストレージ領域（１０Ｓ１）よりもＮ型不純物濃度
を大とするＮ中型領域からなる出力ゲート領域（３０）
を設けると共にこの出力ゲート領域（３０）上に絶縁層
（１１）を介して出力ゲート電極（２９）を設けること
によって構成する。この場合、出力ゲート電極（２９）
は接地する。また出力ゲート領域（３０）のＮ型不純物
濃度は、第３図に実線（３５）で示す様に出力ゲート電
極（２９）を接地した状態での出力ゲート領域（３０）
のポテンシャルレベルがストレージ電極（１０Ｓｚ）に
ローレベル電圧０　〔■〕が供給された場合のストレー
ジ領域（１０Ｓｉ）のポテンシャルレベルよりも２〔Ｖ
〕程度深くなる様な濃度とする。ここに、この出力ゲー
ト領域（３０）はストレージ電極（１０Ｓ１）を形成後
、出力ゲート電極（２９）形成前にストレージ電極（１
０Ｓｔ）をマスクとしてＮ型不純物、例えばリンＰをイ
オン注入することによって自己整合的に形成し得る。

また電荷検出部（３２）は、いわゆるフローティング・
ディフュージョン・アンプリツヤイヤによって構成する
。即ち、出力ゲート部（３１）の出力ゲート領域（３０
）に連続してＮ型不純物を比較的濃くするＮ＋十梨型領
域らなるフローティング・ディフュージョン領域（３６
）を設け、水平レジスタ（５）の電荷転送路（１０）を
転送されてくる信号電荷をこのフローティング・ディフ
ュージョン領域（３６）に蓄積できる様にすると共にこ
のフローティング・ディフュージョン領域（３６）をＭ
ＯＳ　ＦＥＴからなる増幅器（１９）の入力側に接続し
、フローティング・ディフュージョン領域（３６）に信
号型荷が流入されることによって生ずるこのフローティ
ング・ディフュージョン領域（３６）の電位変化を増幅
器（１９）によって増幅することができる様にする。ま
たフローティング・ディフュージョン領域（３６）に連
続して出力ゲート領域（３０）と同一のＮ型不純物濃度
を有するＮ中型領域からなるプリチャージ・ゲート領域
（３７）とＮ＋十梨型領域らなるプリチャージ・ドレイ
ン領域（３Ｂ）とを設け、このプリチャージ・ドレイン
領域（３８）に例えば１５Ｖの直流電圧ＶＰＤを供給す
ると共にプリチャージゲート領域（３７）上に絶縁層（
１１）を介してプリチャージ・ゲート電極（３９）を設
け、このプリチャージ・ゲート電極（３９）に２相駆動
パルスφ）＋１及びφＨ６に同期したハイレベル電圧を
６〔Ｖ〕とし、ローレベル電圧を０　〔■〕とする所定
周期のクロックパルス、いわゆるプリチャージ・ゲート
・パルスφＰ名を供給し、フローティング・ディフュー
ジョン領域（３６）に流入、Ｍ積された信号電荷を所定
周期でプリチャージ・ドレイン領域（３８）に掃き出し
、フローティング・デイフュージョン領域（３６）を例
えば１５Ｖにプリチャージし、水平レジスタ部（５）か
ら所定周期で転送されてくる信号電荷に基づく画像信号
を出力端子（８）に得ることができる様にする。尚、プ
リチャージ・ゲート領域（３７）へのＮ型不純物の注入
は出力ゲート領域（３０）へのＮ型不純物注入と同一工
程で行うことができる。

この様に構成された本例の固体撮像装置においては、ハ
イレベル電圧を５〔■〕とし、ローレベル電圧をＯ（Ｖ
）とする２相駆動パルスφＨｆ及びφＨ２によって水平
レジスタ部（５）を駆動する様にされているが、他方、
出力ゲート領域（３０）のＮ型不純物濃度を水平レジス
タ部（５）のストレージ領域（１０Ｓ１）のＮ型不純物
濃度よりも濃くし、出力ゲート領域（３０）のポテンシ
ャルレベルをストレージ領域（１０Ｓｔ）の最大ポテン
シャルレベルと最小ポテンシャルレベルとの間、具体的
には出力ゲー）領域（３０）のポテンシャルレベルをス
トレージ電極（１２Ｓ１）にローレベル電圧０〔ｖ〕が
供給された場合のストレージ領域（ｌ０５１）のポテン
シャルレベル（最小ポテンシャルレベル）よりも２（Ｖ
）程度深くなる様になされているので、水平レジスタ部
（５）の電荷転送路（１０）を転送されてくる信号電荷
を電荷検出部（３２）のフローティング・ディフュージ
ョン領域（３６）に転送するに際し、何ら不都合は生じ
ない。即ち、トランスファ電極（１２Ｔ１）及びストレ
ージ電極（１２Ｓ１）にハイレベル電圧５〔Ｖ〕が供給
され、トランスファ電極（１２Ｔ２）及びストレージ電
極（１２Ｓ２）にローレベル電圧０　〔■〕が供給され
たとき、ストレージ領域（１０Ｓ１）のポテンシャルレ
ベル（最大ポテンシャルレベル）は出力ゲート領域（３
０）及びトランスファ領域（１０Ｔ１）のポテンシャル
レベルよりも深くなるので、この時点で信号電荷をこの
ストレージ領域（１０Ｓ１）に蓄積することができ、そ
の後トランスファ電極（１２Ｔ１）及びストレージ電極
（１２Ｓ１）にローレベル電圧０　（Ｖｌが供給され、
トランスファ電極（１２Ｔ２）及びストレージ電極（１
２Ｓ２）にハイレベル電圧５　〔■〕が供給された時点
で、ストレージ領域（１０Ｓ４）のポテンシャルレベル
は出力ゲート領域（３０）のポテンシャルレベルよりも
２　〔■〕程度浅くなるので、ストレージ領域（１０Ｓ
１）に蓄積されていた信号電荷Ｑはこの時点で出力ゲー
ト領域（３０）を介して電荷検出部（３２）のフローテ
ィング・ディフュージョン領域（３６）にスムースに転
送させることができる。

従って、本例の固体撮像装置においては、受光素子に蓄
積された信号電荷を垂直レジスタ部、水平レジスタ部（
５）及び出力ゲート部（３１）を介して電荷検出部（３
２）に転送し、斯る信号電荷に基づく画像信号を出力端
子（８）に得ることができる。

ここに本例の固体撮像装置に依れば、ハイレベル電圧を
５　〔Ｖ〕とし、ローレベル電圧をＯ（Ｖ）とする２相
駆動パルスφＨｆ及びφＨ６によって水平レジスタ部（
５）を駆動できる様になされているので、第４図従来例
の様にハイレベル電圧を正電圧、例えば３　〔■〕とし
、ローレベル電圧を負電圧、例えば−２〔■〕とする２
相駆動パルスφＨ１及びφＨ２を形成する必要がなく、
ハイレベル電圧を５　〔■〕とし、ローレベル電圧を０
　〔■〕とする２相駆動パルスφＨＣ及ぶφＨ６を形成
すれば足りる。従って、第４図従来例の場合と異なり水
平レジスタ駆動回路に正電圧電源装置と負電圧電源装置
とを設ける必要がなく、電源装置としては正電圧電源装
置、例えばＴＴＬ　ＩＣ用の電源装置を１開設ければ足
り、その分、水平レジスタ駆動回路の部品数を低減する
ことができるという利益がある。

また本例の固体撮像装置に依れば、出力ゲート領域（３
０）のＮ型不純物濃度をストレージ領域（ｌ０３Ｉ）の
Ｎ型不純物濃度よりも深くし出力ゲート電極（２９）を
接地する様になされているので、第８図従来例の場合と
異なり分圧回路（２３）を必要としないのみならず、出
力ゲート領域（３０）のポテンシャルレベルを出力ゲー
ト領域（３０）にＮ型不純物をイオン注入する工程で制
御することができるので、第８図従来例に比し出力ゲー
ト領域（３０）のポテンシャルレベルのバラツキを大幅
に低減することができるという利益がある。

また本発明に依れば電荷検出部（３２）のプリチャージ
・ゲート領域（３７）のＮ型不純物濃度を出カゲート領
域（３０）のＮ型不純物濃度と同一にし、プリチャージ
・ゲート電極（３９）に供給するプリチャージ・ゲート
・パルスψＰ６のハイレベル電圧を第４図従来例及び第
８図従来例の場合よりも低い電圧、例えば６　〔■〕に
設定することができる様にされているので、この電荷検
出部（３２）のスイッチング動作を良好なものとするこ
とができるという利益がある。

尚、上述実施例においては、本発明をインターライン転
送方式の固体撮像装置に適用した場合につき述べたが、
この代わりに、フレーム転送方式の固体撮像装置にも適
用でき、この場合にも上述同様の作用効果を得ることが
できる。

また、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸
脱することなる、その他、種々の構成が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に依れば、水平レジスタ駆動用のパルスとして一
方の電圧レベルを所定電圧Ｖ　〔Ｖ〕とし、他方の電圧
レベルを０〔■〕とする２相駆動パルスを形成すれば足
りる様にされていることより、第４図従来例の場合と異
なり、水平レジスタ駆動回路に正電圧電源装置と負電圧
電源装置とを設ける必要がなく、いずれか一方の電源装
置を設ければ足りるので、その分、水平レジスタ駆動回
路の部品数を低減させることができるという利益がある
。

また本発明に依れば、出力ゲート部の出力ゲート領域の
不純物濃度をこの出力ゲート領域に隣接する水平レジス
タ部のストレージ領域の不純物濃度よりも濃くして出力
ゲート電極を接地する様になされているので、第８図従
来例の場合と異なり、分圧回路を必要とせず、また出力
ゲート領域のポテンシャルレベルのバラツキを大幅に低
減することができるという利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例の要部を
示す断面図、第２図は第１図例の固体撮像装置の水平レ
ジスタ部に供給する２相駆動パルスを示す線図、第３図
は第１図のｍ−ｍ’線に沿った領域のポテンシャルを模
式的に示す線図、第４図は従来の固体撮像装置の一例を
概略的に示す平面図、第５図は第４図例の要部を示す断
面図、第６図は第４図例の固体撮像装置の水平レジスタ
部に供給されるり相駆動パルスを示す線図、第７図は第
５図の■−■′線に沿った領域のポテンシャルを模式的
に示す線図、第８図は従来の固体撮像装置の他の例の要
部を示す断面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ’線に沿
った領域のポテンシャルを模型式に示す線図である。 （５）は水平レジスタ部、（１０）は水平レジスタ部の
電荷転送路、（Ｌｏｓｌ）及び（１０３２）は夫々スト
レージ領域、（１０Ｔ１）及び（１０Ｔ２）は夫々トラ
ンスファ領域、（１２Ｓ１）及び（１２Ｓ２）は夫々ス
トレージ電極、（１２Ｔ１）及び（１２Ｔ２）は夫々ト
ランスファ電極、（２９）は出力ゲート電極、（３０）
は出力ゲート領域、（３１）は出力ゲート部、（３２）
は電荷検出部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　一方の電圧レベルを所定電圧Ｖ〔Ｖ〕とし、他方の電
   圧レベルを０〔Ｖ〕とする２相駆動パルスによって駆動
   される電荷結合素子からなる水平レジスタ部と、 該水平レジスタ部の出力側に配され、出力ゲート電極を
   接地すると共に出力ゲート領域の不純物濃度を該出力ゲ
   ート領域に隣接する上記水平レジスタ部のストレージ領
   域の不純物濃度よりも濃くして上記出力ゲート領域のポ
   テンシャルレベルを上記ストレージ領域の最大ポテンシ
   ャルレベルと最小ポテンシャルレベルとの間に設定する
   様になされた出力ゲート部と、 該出力ゲート部に隣接して設けられ、上記水平レジスタ
   部から上記出力ゲート部を介して転送されてくる信号電
   荷を検出し、該信号電荷に基づく画像信号を得る様にな
   された電荷検出部とを備えたことを特徴とする固体撮像
   装置。